Desarrollo de un modelo de válvula proporcional electrohidráulica para el control de dirección preciso en tractores autónomos
Autores: Min, Yi-Seo; Kim, Yong-Joo; Baek, Seung-Yun; Baek, Seung-Min; Kim, Wan-Soo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un modelo de válvula proporcional electrohidráulica para el control de dirección preciso en tractores autónomos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tractores autónomos
Automatización agrícola
Válvulas proporcionales electrohidráulicas
Análisis de simulación
Características hidráulicas
Modelo de simulación EHPV
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Los tractores autónomos están surgiendo como una tecnología clave en la automatización agrícola. El control de dirección preciso en estos tractores requiere válvulas proporcionales electrohidráulicas (EHPVs) de alto rendimiento. Para optimizar el rendimiento de las EHPVs y reducir los costos y el tiempo de desarrollo, el análisis de simulación sirve como una valiosa herramienta de pre-prueba. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un modelo de simulación capaz de predecir las características hidráulicas de las EHPVs en condiciones de operación del mundo real. El modelo fue creado utilizando AMESim, incorporando las condiciones de operación reales del tractor y las señales de control de la válvula. El modelo propuesto fue validado a través de experimentos realizados en un tractor equipado con una EHPV, evaluando las características hidráulicas en diversas velocidades del motor y velocidades angulares de dirección. El modelo de simulación se utilizó para analizar las características de flujo de control de la válvula de prioridad del sistema de dirección automática y la respuesta hidráulica de la EHPV bajo entradas escalonadas en puntos específicos de velocidad del motor. Los resultados indican que el modelo de simulación demostró un error porcentual absoluto medio (MAPE) que oscila entre el 7.45% y el 9.79% para la potencia hidráulica. Un análisis de prueba t de la potencia hidráulica indicó que no había diferencia estadísticamente significativa entre los valores de simulación y experimentales bajo todas las condiciones de prueba. El modelo de simulación de EHPV propuesto puede ser utilizado para el diseño óptimo futuro de sistemas EHPV.
Descripción
Los tractores autónomos están surgiendo como una tecnología clave en la automatización agrícola. El control de dirección preciso en estos tractores requiere válvulas proporcionales electrohidráulicas (EHPVs) de alto rendimiento. Para optimizar el rendimiento de las EHPVs y reducir los costos y el tiempo de desarrollo, el análisis de simulación sirve como una valiosa herramienta de pre-prueba. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un modelo de simulación capaz de predecir las características hidráulicas de las EHPVs en condiciones de operación del mundo real. El modelo fue creado utilizando AMESim, incorporando las condiciones de operación reales del tractor y las señales de control de la válvula. El modelo propuesto fue validado a través de experimentos realizados en un tractor equipado con una EHPV, evaluando las características hidráulicas en diversas velocidades del motor y velocidades angulares de dirección. El modelo de simulación se utilizó para analizar las características de flujo de control de la válvula de prioridad del sistema de dirección automática y la respuesta hidráulica de la EHPV bajo entradas escalonadas en puntos específicos de velocidad del motor. Los resultados indican que el modelo de simulación demostró un error porcentual absoluto medio (MAPE) que oscila entre el 7.45% y el 9.79% para la potencia hidráulica. Un análisis de prueba t de la potencia hidráulica indicó que no había diferencia estadísticamente significativa entre los valores de simulación y experimentales bajo todas las condiciones de prueba. El modelo de simulación de EHPV propuesto puede ser utilizado para el diseño óptimo futuro de sistemas EHPV.